十三陵抽水蓄能電站上水庫面板堆石壩抗震復(fù)核分析

翟 潔，張 毅，李 萌，尚 鑫，張 湲

（1.國網(wǎng)新源控股有限公司北京十三陵蓄能電廠，北京，102200；2.中國水利水電科學(xué)研究院，北京，100038）

0 引言

根據(jù)十三陵抽水蓄能電站上水庫工程安全第三次定期檢查第一次會(huì)議要求，需按照現(xiàn)行抗震規(guī)范規(guī)定對(duì)上水庫混凝土面板堆石壩進(jìn)行抗震復(fù)核，從而為十三陵抽水蓄能電站上水庫工程安全評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 十三陵上水庫面板堆石壩工程概況

十三陵抽水蓄能電站位于北京市昌平區(qū)，是我國北方地區(qū)建成的第一座大型抽水蓄能電站。電站上水庫為一等大（1）型工程，擋水建筑物為1級(jí)建筑物。上水庫工程位于上寺溝溝頭，采用挖填結(jié)合方式興建。根據(jù)地形條件，上水庫修建主、副壩各一座，均為面板堆石壩。主壩位于庫區(qū)東南側(cè)溝口，壩基傾向下游，清基后縱坡在1∶4左右，壩軸線處最大壩高75 m，填筑最大高差118 m，壩頂長度550 m，上游坡比為1∶1.5，下游坡比為1∶1.75～1∶1.70。壩趾處地形狹窄，呈瓶口狀，基巖完整，下游壩腳大部分支撐在兩側(cè)山梁上，對(duì)壩體向下游位移具有一定的約束作用，對(duì)壩體整體穩(wěn)定有利。主壩全部采用庫盆開挖出的不同風(fēng)化安山巖料進(jìn)行分區(qū)填筑。上水庫面板堆石壩（主壩）剖面圖見圖1。

圖1 主壩典型剖面圖（0+240.00）Fig.1 Typical section of the main dam(0+240.00)

2 壩料的靜、動(dòng)力本構(gòu)模型

2.1 靜力計(jì)算模型

2.1.1 堆石料

本次靜力計(jì)算壩體堆石料采用鄧肯-張E-B模型。

切線彈性模量為

以上各式中，Pa為大氣壓力；Rf為破壞比；?為內(nèi)摩擦角；C為凝聚力；k為模量系數(shù)；n為模量指數(shù)；kb為體積模量系數(shù)；……